SATA 6Gb/s SSD addlink

Накопители SSD (solid-state drive) уверенно вытесняют привычные жесткие диски как в настольных ПК и ноутбуках, так и в нетипичном для SSD сегменте внешних накопителей.

Преимуществами SSD по сравнению с HDD являются:

  • высокая скорость (более 500MB/s для SATA III устройств, по сравнению с ~100 MB/s для SATA III HDD, а для SSD с PCIe-интерфейсом эта цифра превышает 3000MB/s)
  • низкое энергопотребление (как минимум, на порядок)
  • малые габариты

К недостаткам же можно отнести меньшую долговечность – SSD накопители имеют сравнительно низкий ресурс по циклам записи/стирания, что производители пытаются обойти с помощью выделения резервного объема памяти и других вариантов избыточности, как например, ECC-коррекция. Поэтому, помимио правильного выбора типа ячеек памяти, важны, также, выбор производителем "правильного" контроллера SSD и его внутреннее программное обеспечение.

Виды памяти, применяемые в SSD-накопителях

3D NAND флеш-память

SLC (Single-Level Cell) – наиболее надежная технология статтической памяти, которая позволяет хранить только 1 бит на ячейку, но при этом имеет наибольший ресурс (количество циклов записи) и высокую производительность. Обратная сторона этих достоинств – низкая плотность чипов и высокая стоимость.

MLC (Multi-Level Cell) – тип ячейки, позволяющей хранить несколько бит информации, увеличивая, таким образом, плотность и экономическую эффективность. При этом ресурс и скорость ячейки меньше, чем у SLC. Одной из модификаций MLC является eMLC (Enterprise Multi-Level Cell) с увелченным ресурсом.

TLC (Triple-Level Cell) и QLC (Quad-Level Cell) – память, построенная на ячейках, хранящих 3 и 4 бита информации, соответственно. Такие ячейки позволяют увеличить плотность хранения информации при небольшой потере скорости и количества циклов записи/стирания.

3D (3D NAND) – обобщенное название технологии, позволяющей создавать многоуровненвые (3D) структуры ячеек различных типов (наиболее распространенный сейчас вариант  – 3D TLC)

В соответствии со скоростными характеристикками и уровнем надежности ячеек, SSD выпускаются для различных сегментов рынка: например, серверные модели на базе MLC-памяти или потребительские, на базе 3D TLC.

Форматы накопителей SSD

M.2 PCIe NVMe SSD

SATA 2,5" – стандартный формат SATA-накопителя, применяется в ноутбуках и настольных системах для замены обычных HDD. В начале статьи приведено изображение именно такого накопителя.

mSATA – устаревшее уже решение, на смену которому пришел формат M.2.

M.2
 – бескорпусный формат для установки SSD непосредственно на материнскую плату, имеет несколько модификаций по длине накопителя (2242/2280/22110 – ширина 22 мм и соответствующее значение длины 42, 80 или 110 мм).

M.2 разъем рассчитан на установку SATA и NVMe SSD, что важно учитывать при выборе и материнской платы и накопителя, так как визуально разъемы не отличаются, но в разных случаях могут поддерживаться оба варианта, либо один из них.

NVMe SSD, в отличии от SATA SSD, работает в режиме прямого доступа к памяти по шине PCI-Express, что обеспечивает реальную скорость обмена данными с SSD на уровне 1500-3500 MB/s.

Также следует обратить внимание на поколение PCI-Express шины как на материнской плате, так и на SSD-накопителе. В 2020-м году на рынке стали доступны решения 4-го поколения (PCIe Gen. 4) с еще большими скоростями обмена (более 7000 MB/s).

Если материнская плата не поддерживает установку M.2 накопителя, или не поддерживает NVMe версию SSD, можно установить накопитель на плату расширения PCIe. В этом случае важно проверить соответствие поколения PCIe на материнской плате и плате расширения, поскольку часто последней требуется версия PCIe не ниже Gen. 3.

Резюмируя, отметим ключевые моменты:

  • Максимальная производительность обеспечивается NVMe-накопителем на шине PCIe
  • Для замены HDD при модернизации ПК или ноутбука можно использовать SATA III (6Gb/s) SSD
  • Если материнская плата не оснащена требуемым интерфесом (M.2 с поддержкой PCIe, или SATA III) - можно воспользоваться дискретным контроллером под шину PCIe.